CN108944389A - 多档同轴电驱系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多档同轴电驱系统,包括电机(1)、与电机同轴连接的行星排结构、与行星排结构连接的中间轴(3)、差速器(4)及与差速器(4)连接的输出轴(5)和主减齿轮(6);行星排结构包括太阳轮(21)、通过行星架分布在太阳轮四周的若干个行星轮(22)及内齿圈(24),太阳轮、若干个行星轮设置在内齿圈内;行星架为第一行星架(23),还包括同步器齿套(8),第一行星架端部延伸到同步器齿套内,同步器齿套与行星排结构啮合连接,构成一档同轴电驱系统。本发明采用单行星排结构,同步器齿套与内齿圈结合动力由行星架输出,同步器齿套与惰轮及行星架结合动力由整个行星排即电机输出,中间轴实现较大的减速增扭功能。

Description

多档同轴电驱系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电驱动系统结构,尤其涉及一种多档同轴电驱系统。
背景技术
[0002] 现有技术的电驱变速箱结构大部分是平行轴结构,这种结构占用的空间较大,不 能很好的利用电机的圆柱形结构将行星排的两自由度结构发挥到最大优势。
[0003] 如附图1所示,现有技术的行星排结构100,由于是两自由度结构,往往使用离合器 200及制动器进行动力切换,这将导致整个变速箱结构复杂,设计开发难度及成本增加,不 利于产品的产业化开发。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种多档同轴电驱系统,采用单行星排结构,同步器齿套 与内齿圈结合动力由行星架输出,同步器齿套与惰轮及行星架结合动力由整个行星排即电 机输出,中间轴实现较大的减速增扭的功能。
[0005] 本发明是这样实现的: 一种多档同轴电驱系统,包括电机、与电机同轴连接的行星排结构、与行星排结构连接 的中间轴、与中间轴连接的差速器及与差速器连接的输出轴和主减齿轮;行星排结构包括 太阳轮、通过行星架分布在太阳轮四周的若干个行星轮及内齿圈,太阳轮、若干个行星轮分 别设置在内齿圈内; 所述的行星架为第一行星架,多档同轴电驱系统还包括同步器齿套,第一行星架的端 部延伸到同步器齿套内,同步器齿套与行星排结构啮合连接,构成一档同轴电驱系统。
[0006] 档位挂入一档时,所述的同步器齿套的一端与内齿圈啮合连接,同步器齿套的另 一端与固定板连接,电机的动力通过太阳轮输入,行星架将动力经过中间轴减速并通过输 出轴输出到车轮上。
[0007] 所述的多档同轴电驱系统还包括惰轮,惰轮与太阳轮同轴连接,档位挂入二档时, 同步器齿套与惰轮及第一行星架啮合,使第一行星架与惰轮形成一个整体,电机的动力通 过第一行星架及中间轴经输出轴输出到车轮上。
[0008] 一种多档同轴电驱系统,包括电机、与电机同轴连接的行星排结构、与行星排结构 连接的中间轴、与中间轴连接的差速器及与差速器连接的输出轴和主减齿轮;行星排结构 包括太阳轮、通过行星架分布在太阳轮四周的若干个行星轮及内齿圈,太阳轮、若干个行星 轮分别设置在内齿圈内; 所述的行星架为第二行星架,多档同轴电驱系统还包括同步器齿套及三四档空转齿 轮,同步器齿套的一端通过固定板固定,同步器齿套的另一端与内齿圈固定连接,第二行星 架与三四档空转齿轮同轴连接,构成三档同轴电驱系统。
[0009] 档位挂入三档时,三档同步器与所述的三四档空转齿轮啮合,电机的动力通过第 二行星架经输出轴输出到车轮上。
[0010]所述的多档同轴电驱系统还包括惰轮,同步器齿套移动并分别与惰轮及第二行星 架啮合连接成一个整体,构成四档同轴电驱系统,档位挂入四档时,电机的动力经过第二行 星架传递到三四档空转齿轮。 ~ ^ 本发明与现有技术相比,具有如下有益效果: 1、本发明采用同轴式电驱变速箱结构,能更好的利用电机圆柱形结构特点,结构紧凑, 通过两档变速箱结构可以更好的发挥电机的动力性及经济性。
[0012] 2、本发明采用单行星排结构,结构简单,制造加工相对容易实现,通过同步器的结 合与脱离实现档位的切换,中间轴结构可以实现较大速比的要求。
[0013] 3、本发明采用的行星排结构相对独立,不需要与差速器壳体集成,可以避免由于 与差速器集成而产生的NVH(振动噪声舒适性)问题。
[0014] 4、本发明能够较好的布置差速器的轴承以获得较大的轴承支撑刚度,从而提高轴 承的寿命,解决NVH(振动噪声舒适性)的相关问题。
[0015]本发明采用单行星排结构,同步器齿套与内齿圈结合动力由行星架输出,同步器 齿套与惰轮及行星架结合动力由整个行星排即电机输出,中间轴实现较大的减速增扭的功 能。
附图说明
[0016]图1是现有技术的电驱动系统的结构示意图; 图2是本发明多档同轴电驱系统中实施例1的结构示意图; 图3是本发明多档同轴电驱系统中实施例2的结构示意图;。
[0017]图中,1〇〇行星排结构,200离合器,1电机,21太阳轮,22行星轮,23第一行星架,24 内齿圈,25第二行星架,3中间轴,4差速器,5输出轴,6主减齿轮,7惰轮,8同步器齿套,9固定 板,10三四档空转齿轮。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0019] 实施例1: 请参见附图2,一种多档同轴电驱系统,包括由定子和转子构成的电机丨、与电机丨同轴 连接的行星排结构、与行星排结构连接的中间轴3、与中间轴3连接的差速器4及与差速器4 连接的输出轴5和主减齿轮6;行星排结构包括太阳轮21、通过第一行星架23分布在太阳轮 21四周的若干个行星轮22及内齿圈24,太阳轮21、若干个行星轮22分别设置在内齿圈24内; 所述的多档同轴电驱系统还包括同步器齿套8,第一行星架23的端部延伸到同步器齿套8 内,同步器齿套8与行星排结构啮合连接,构成一档同轴电驱系统。
[0020]档位挂入一档时,同步器齿套8的一端与内齿圈24啮合连接,同步器齿套8的另一 端与固定板9连接,电机1的动力通过太阳轮21输入,第一行星架23将动力经过中间轴3减速 并通过输出轴5输出到车轮上。
[0021]所述的多档同轴电驱系统还包括惰轮7,惰轮7与太阳轮21同轴连接,第一行星架 23的端部延伸到同步器齿套8内,档位挂入二档时,同步器齿套8的一端与惰轮7及第一行星 架23啮合,同步器齿套S的另一端不与零部件啮合,使第一行星架23与惰轮7形成一个整体, 构成二档同轴电驱系统,电机1的动力通过第一行星架23及中间轴3经输出轴5输出到车轮 上。在挂入二档时,该结构解决了太阳轮21与第一行星架23的转速差较大带来的同步问题, 同步器齿套8可以同时挂入太阳轮21和经过中间轴3减速后的内齿圈24。
[0022] 实施例2: 请参见附图3,一种多档同轴电驱系统,包括由定子和转子构成的电机1、与电机i同轴 连接的行星排结构、与行星排结构连接的中间轴3、与中间轴3连接的差速器4及与差速器4 连接的输出轴5和主减齿轮6;行星排结构包括太阳轮21、通过第二行星架25分布在太阳轮 21四周的若干个行星轮22及内齿圈24,太阳轮21、若干个行星轮22分别设置在内齿圈24内; 所述的多档同轴电驱系统还包括同步器齿套8及三四档空转齿轮10,同步器齿套8的一端通 过固定板9固定,同步器齿套8的另一端与内齿圈24固定连接,第二行星架25与三四档空转 齿轮10同轴连接,构成三档同轴电驱系统。
[0023]档位挂入三档时,电机1的动力通过第二行星架25经输出轴5输出到车轮上,三档 同步器与三四档空转齿轮10啮合实现动力传递。
[0024]此时,内齿圈24固定不动,行星排的动力通过太阳轮21经过行星轮22,最终通过第 二行星架25将动力传递到档位齿轮端,三档同步器分别与三四档空转齿轮1〇结合,从而实 现三档,或者三档同步器向右移动,与差速器4的主减齿轮6结合,实现一档的动力传递。 [0025]所述的多档同轴电驱系统还包括惰轮7,同步器齿套8移动并分别与惰轮7及第二 行星架25啮合连接成一个整体,此时,根据杠杆定律,行星轮21的转速与第二行星架25的转 速,根据杠杆定律,该转速是相同的,即行星排结构作为一个整体进行转动,电机1的动力经 过第二行星架25传递到三四档空转齿轮10,构成四档同轴电驱系统,从而实现四档,或者三 档同步器向右移动,与差速器4的主减齿轮6结合,实现二档的动力传递。
[0026]综上所述,在三档同步器与主减齿轮6结合时,一二档同步器齿套8分别与内齿圈 24或惰轮7及第二行星架25分别啮合时,实现一二档的动力传递,当三档同步器齿与三四档 空转齿轮10结合时,一二档同步器齿套8仍然可以分别与内齿圈24或惰轮7及第二行星架25 结合,由于经过中间轴3的减速过程,从而实现三四档的动力传递。
[0027]本发明多档同轴电驱系统安装在输入端位置,不同于现有技术的电驱系统与差速 器4集成的方案,通过单行星排式同轴电驱动齿轮箱,由单行星排和多对啮合齿轮组合进行 减速,最高速比可以达到19;利用惰轮7的平行轴结构可以实现两档或多档的齿轮箱方案, 可以更好的实现产业化。
[0028]以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定发明的保护范围,因此,凡在本 发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范 围之内。

Claims (6)

1. 一种多档同轴电驱系统,包括电机(1)、与电机(1)同轴连接的行星排结构、与行星排 结构连接的中间轴(3)、与中间轴(3)连接的差速器(4)及与差速器(4)连接的输出轴(5)和 主减齿轮(6);行星排结构包括太阳轮(21)、通过行星架分布在太阳轮(21)四周的若干个行 星轮(22)及内齿圈(24),太阳轮(21)、若干个行星轮(22)分别设置在内齿圈(24)内; 其特征是:所述的行星架为第一行星架(23),多档同轴电驱系统还包括同步器齿套 (8),第一行星架(23)的端部延伸到同步器齿套(8)内,同步器齿套(8)与行星排结构啮合连 接,构成一档同轴电驱系统。
2. 根据权利要求1所述的多档同轴电驱系统,其特征是:档位挂入一档时,所述的同步 器齿套⑻的一端与内齿圈(24)啮合连接,同步器齿套⑻的另一端与固定板⑼连接,电机 (1)的动力通过太阳轮(21)输入,第一行星架(23)将动力经过中间轴(3)减速并通过输出轴 (5)输出到车轮上。
3. 根据权利要求1所述的多档同轴电驱系统,其特征是:所述的多档同轴电驱系统还包 括惰轮(7),惰轮(7)与太阳轮(21)同轴连接,档位挂入二档时,同步器齿套(8)与惰轮(7)及 第一行星架(23)啮合,使第一行星架(23)与惰轮(7)形成一个整体,构成二档同轴电驱系 统,电机(1)的动力通过第一行星架(23)及中间轴(3)经输出轴(5)输出到车轮上。
4. 一种多档同轴电驱系统,包括电机(1)、与电机(1)同轴连接的行星排结构、与行星排 结构连接的中间轴(3)、与中间轴(3)连接的差速器(4)及与差速器(4)连接的输出轴(5)和 主减齿轮(6);行星排结构包括太阳轮(21)、通过行星架分布在太阳轮(21)四周的若干个行 星轮(22)及内齿圈(24),太阳轮(21)、若干个行星轮(22)分别设置在内齿圈(24)内; 其特征是:所述的行星架为第二行星架(25),多档同轴电驱系统还包括同步器齿套(8) 及两个三四档空转齿轮(10),同步器齿套(8)的一端通过固定板(9)固定,同步器齿套(8)的 另一端与内齿圈(24)固定连接,第二行星架(25)与三四档空转齿轮(10)同轴连接,构成三 档同轴电驱系统。
5. 根据权利要求4所述的多档同轴电驱系统,其特征是:档位挂入三档时,三档同步器 与所述的三四档空转齿轮(10)啮合,电机(1)的动力通过第二行星架(25)经输出轴(5)输出 到车轮上。
6. 根据权利要求4所述的多档同轴电驱系统,其特征是:所述的多档同轴电驱系统还包 括惰轮(7),同步器齿套(8)移动并分别与惰轮(7)及第二行星架(25)啮合连接成一个整体, 档位挂入四档时,电机(1)的动力经过第二行星架(25)传递到三四档空转齿轮(10),构成四 档同轴电驱系统。
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